使用立即操作数编码 x86-16 指令

Question

我正在尝试解码指令，现在在 80x86 16 位机器上，我在解码没有立即值作为源操作数的指令时没有很多问题，当源操作数不再是一个寄存器或位置存储器，但立即值。 以下指令我会这样解码：

mov ax, 3

101110|11| |11|000|000| 00000011 -> 3 with sign expansion
      |       |   |  register AX
      s = 1   |  null
      w = 1   |
              the second operand is a register

相反，这是不公平的。 这是正确的解码：

mov ax, 3

10111000 00000011 0000000

有人可以向我解释假设源操作数是立即数的解码是如何工作的吗？

Answer 1

x86 解码通过查阅表格进行。

如果你得到一个字节，你已经知道它是一个指令操作码（而不是指令前缀），并且该字节将保存值 B8h (10111000b)，你会在表中看到它代表mov ax, imm16。

opcode       immediate
-----------  --------------------
1011_1_000b, 00000011b, 00000000b
     ^  ^
     |  AX
     w-bit

在您的第一个代码段中，您尝试剖析 BBh (10111011b) 操作码，但如果您查阅相同的表，您会看到它代表 mov bx, imm16。

opcode       immediate
-----------  --------------------
1011_1_011b, 00000011b, 00000000b
     ^  ^
     |  BX
     w-bit

然而，还有第二种方法可以使用 modr/m 字节对 mov ax, imm16 指令进行编码，就像您在第一个代码段中尝试做的那样：

opcode      modr/m       immediate
----------  -----------  --------------------
1100011_1b, 11_000_000b, 00000011b, 00000000b
        ^   ^   ^   ^
        |   |   |   r/m is AX
        |   |   000
        |   mod=11b => r/m is register
        w-bit

这个操作码没有 s 位；没有可用的符号扩展。因此，这种编码很少被关心代码大小的汇编程序使用。

ADD, ADC, SUB, SBB, CMP, AND, {{1} 存在一对类似的编码}}、OR 和 XOR 指令。但对于这些简短形式，没有 modr/m 字节的形式，仅适用于 TEST 寄存器。

您可以在英特尔手册中找到您需要的所有表格，网址为 https://software.intel.com/content/www/us/en/develop/articles/intel-sdm.html